本发明提供一种辐射翅片式换热器及自由活塞斯特林发电机，包括对置承压壳热头、换热装置、若干凹槽、若干插套、若干组气体流道和气体汇流通道。插套与凹槽一一对应且插入凹槽中。每组气体流道位于相邻两凹槽之间，各气体流道均与气体汇流通道连通。换热装置与对置承压壳热头直接相连，消除了二者之间的接触热阻。气体流道与换热装置轴向平行，可利用外部载热流体传热过程中产生的轴向温差，提高效率。插套两侧均有气体流道，由于距离较近，大大提高气体工质与载热流体的换热效率，大幅降低换热器内部气体工质与外部载热流体温差。多组气体流道还可增加气体侧换热面积，进一步提升换热器换热效果，可以满足自由活塞斯特林发电机的高效热耦合需求。